化學(xué)計(jì)量學(xué)方法在分子光譜定量分析與原子光譜分類研究中的應(yīng)用.pdf

1、化學(xué)計(jì)量學(xué)是一門將計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)及統(tǒng)計(jì)分析技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)與分析化學(xué),在20世紀(jì)70年代后形成了化學(xué)的一門獨(dú)立分支學(xué)科,目前主要有多元線性回歸、支持向量機(jī)、主成分分析、偏最小二乘法與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。其中偏最小二乘(PLS)算法求得模型的預(yù)報(bào)殘差平方和較小,因而具有較高的預(yù)報(bào)穩(wěn)定性,并得到的模型參數(shù)與實(shí)際問題的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律一致。PLS可以通過對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮降維來改善模型的性能,比較合適用于處理變量多而樣本數(shù)又少的問題。
　　 誤差反向

2、傳播(BPN)算法用于建立以權(quán)重來描述變量與目標(biāo)之間非線性關(guān)系的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),它是一類特殊的非線性回歸分析,以盡量少的獨(dú)立變量作為網(wǎng)絡(luò)輸入,并可靠的預(yù)測(cè)未知變量。可以與偏最小二乘、主成分分析(PCA)等方法聯(lián)用,建立新的算法。而支持向量機(jī)(SVM)方法是建立在統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)理論的VC維理論和結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小原理基礎(chǔ)上的,通過選用不同的核函數(shù)找出空間最優(yōu)平面,以避免信息的丟失,獲得更為可靠準(zhǔn)確的結(jié)果。
　　 近年來,表面增強(qiáng)拉曼散射(SER

3、S)光譜技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,如生命科學(xué)、催化化學(xué)與環(huán)境化學(xué)等。而利用化學(xué)計(jì)量學(xué)方法與SERS聯(lián)用技術(shù),化學(xué)計(jì)量學(xué)方法建立的模型不僅可以對(duì)拉曼光譜定性分析,而且可以定量分析受到了越來越廣泛的應(yīng)用。
　　 為此,本論文主要的研究工作為以下幾個(gè)方面:
　　 1.概述化學(xué)計(jì)量學(xué)中PLS、BPN、SVM方法、拉曼光譜及SERS光譜的基本原理及其特點(diǎn)。
　　 2.借助化學(xué)計(jì)量學(xué)方法中PLS與BPN方法聯(lián)用技術(shù),定量分

4、析胱氨酸與半胱氨酸兩組份混合氨基酸水溶液的拉曼譜圖數(shù)據(jù),并嘗試?yán)没瘜W(xué)計(jì)量學(xué)方法測(cè)定甘氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、組氨酸四組分混合氨基酸水溶液的拉曼譜圖數(shù)據(jù)。
　　 3.制備銀溶膠作為SERS基底,借助化學(xué)計(jì)量學(xué)方法中PLS與BPN聯(lián)用技術(shù),對(duì)多巴胺溶液的SERS光譜進(jìn)行定量分析,為定量分析多組分混合溶液的SERS光譜打下基礎(chǔ)。
　　 4.利用SVM方法,對(duì)原子光譜中不同電子組態(tài)的能級(jí)、強(qiáng)度、同位素位移和塞曼效應(yīng)建立合適的